hemiao3000

# Java 时区问题

# 1. Java 时区相关

# 时间格式

UTC 是以原子时计时，更加精准，适应现代社会的精确计时。不过一般使用不需要精确到秒时，视为等同。GMT 是前世界标准时，UTC 是现世界标准时。

TIP

每年格林尼治天文台会发调时信息，基于 UTC 。

GMT 和 UTC 可以视为几乎是等同的，UTC 更精准，有闰秒的概念。

  • 世界标准时间 UTC：2010-10-12T15:24:22Z or 2010-10-12 15:24:22Z

    其中 T 表示时分秒的开始（或者日期与时间的间隔），Z 表示这是一个世界标准时间

  • 本地时间（也叫不含时区信息的时间）：2010-10-12T15:24:22

    本地时间的末尾没有 Z。对于不同时区的人而言，如果两者交流间使用的是本地时间，那么会引发歧义。

  • 含有时区的时间：2017-12-13T09:47:07.153+08:00[Asia/Shanghai]"

    +08:00 表示该时间是由世界标准时间加了 8 个小时得到的，[Asia/Shanghai] 表示时区。

    由于 +08:00 的存在，所以将表示时区的 [Asia/Shanghai] 省略掉，也不会导致时间概念上的歧义。

# 表示时间相关的类

在 Java 编码中，表示时间的类主要有个：String、Instant、LocalDateTime、ZonedDateTime 。

String 是字符串形式的时间，Instant 是时间戳，LocalDateTime 是不含时区信息的时间，ZonedDateTime 是含有时区信息的时间。

  • LocalDateTime

    符合格式的 String 可以直接转换为 LocalDateTime 。

    String str = LocalDateTime.parse(
    "2019-12-15 10:10:10", 
    DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

System.out.println(str);

    LocalDateTime 字面意思是本地时间，实际上它可以理解为不含时区信息的时间，只储存了年月日时分秒，要表达是哪里的时间需要时区解释，即，这是一个逻辑上有歧义的时间。

  • Instant 与 ZonedDateTime

    Instant 是时间戳，是指世界标准时格林威治时间 1970 年 01 月 01 日 00 时 00 分 00 秒（即北京时间 1970 年 01 月 01 日 08 时 00 分 00 秒）起至现在的总秒数。

    注意，由此可见 Instant 本身已经携带了时区信息，也就是 0 时区。当然，这只是默认值，有需要的话你可以指定的。

    ZonedDateTime 是含有时区信息的时间，可以理解为它是 Instant 的格式化对象。

    JDK 8 以前的时区是用 TimeZone，TimeZone ID 是在 java 里 ZoneInfoFile 类加载的。在 jvm 初始化的时候，会读取 jdk 安装目录下的 ${java.home}/jre/lib/tzdb.dat，放到其成员变量为 zones 的 ConcurrentHashMap 里。当调用 TimeZone.getTimeZone(id) 方法时，会用 id 到这个 map 里进行匹配获取到指定 id 的时区。其中TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai") 和 TimeZone.getTimeZone("GMT+8") 是相同的，可以相互替换使用。

    System.out.println(ZonedDateTime.ofInstant(Instant.now(), ZoneId.systemDefault()).toInstant());
System.out.println(ZonedDateTime.ofInstant(Instant.now(), "Australia/Darwin").toInstant());

    相同的 Instant，在不同的时区有不同的展示时间，所以在用 Instant 构造 ZonedDateTime 的时候需要传入时区；ZonedDateTime 可以直接转化为 Instant ，并且不同的 ZonedDateTime 可能会生成同样的 Instant 。

# 2. 时区转换

用户输入的 String 类型的时间是没有时区信息的，需要人为指定时区再解析。

解析的步骤分 2 步： 先确定用户时区

  1. 把用户输入的时间转化为世界标准时间；Instant.parse("2010-10-12T15:24:22Z")

  2. 再把世界标准时间转为需要的时区的时间。ZonedDateTime.ofInstant(instant,ZoneId.systemDefault());

# 3. 不同地区的服务器统一时间的解决方案

首先后端封装一个接口后获取服务器相对 GMT（格林尼治标准时间）时间的偏移量：

TimeZone zone = TimeZone.getDefault();
System.out.println(zone.getRawOffset());

这段代码放在不同时区的服务器上执行结果会不同（前提是服务器的时区设置跟本地时区一致）。如果在泰国执行结果为 25200000ms ，换算成小时为 7 ，说明泰国的时区的偏移量相对于 GMT 标准时间相差 7 小时。下文简称“时区偏移量”。

前端首先调用该接口获取服务器的时区偏移量，再在浏览器上获取本地的时区偏移量，计算出两个偏移量的差值。本地浏览器上获取当前的时间戳，减去上一步计算出来的差值即可得到服务器这个时间的时间戳，把这个时间戳传给后端 再转换成时间，就是服务器对应的时间，存入数据库即可。

前端：

// 服务的时区偏移量，通过接口获得，注意换成负值
var serveroffset=-25200000;

var d = new Date();

// 获取本地浏览器的时区偏移量
var localOffset = d.getTimezoneOffset() * 60000;

// 得到本地和偏移量的差值
var deffoffset=localOffset-(serveroffset);

// 获取本地浏览器时间戳
var localTime = d.getTime();

// 计算出传到服务器的时间戳
var servertime=localTime+deffoffset;

通过上述方式，可以实现服务器全球各地部署，系统都可以正常使用。

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